惯性测量装置中，加速度计信号的检测直接影响到惯性装置的精度，因此提高测量加速度信号精度尤为重要。目前加速度计信号的检测主要采用i／f变换检测技术，测量精度高。但电路复杂，不适合惯性测量装置的小型化，以及中低精度惯性器件的大批量生产。因此，这里提出一种基于a／d转换器ads8482和tms320f28335的加速度计信号采集系统设计方案。
1、系统组成及主要器件介绍
图l该信号采集系统的硬件组成框图。采样信号经前级调理电路，以单端输入方式输入至a／d转换器ads8482进行采集。ads8482采用18位数据总线输出，直接与tms320f28335数据线相连，电路的控制部分与引脚电平兼容，是由epm7128型cpld实现。采集到的数据通过dsp片上串口输出。
ads8482型逐次比较a／d转换器输出数据总线方式可配置成8，16和18位。内部提供采样时钟，其采样吞吐率为lms／s。内部提供4．096v的参考电压，模拟信号输入，全输入差分范围为±4．096v。tms320f28335型单精度浮点dsp主频可达150mhz，内核电压1．9v，i／o电压3．3v；片上带有256kb的16位flash和34kb的16位saram，并有128位安全密码钥匙／锁，保护flash防止固件反向工程。片上通讯端口丰富，集成有3个sci串口输出通道，并带有16字节的fifo，2个多通道mcbsp串口，2个增强型can，1个spi总线。还带有16通道的12位a／d转换器等资源。
2、系统硬件设计
2．1前级调理电路
本系统是针对加速度计信号采集而设计的。由于加速度计传感器一般输出的电流信号非常微弱，ads8482是电压形式的a／d转换器，因此前级电路需设计一个电流转换电压电路。采用运放检测电流有2种方法：一是利用电流在电阻上的压降，再进行电压放大，但该方法所引入的电阻将破坏电路原来的状态，造成测量误差；二是运放的失调电压也被运放放大带入到后级电路。因此这里采用输入电流直接接入运放的反相输入的求和点。如图2所示。
该电路的误差主要来自于运放的输入偏置电流，并和输入电流iin相叠加引入后级电路。每一级模拟前端电路都会对已处理的信号增加噪声和失真，则直接影响到a／d转换器的精度，因此前级电路的运放选用低噪声，低偏置电压和低偏置电流的op200配置设计。
2．2ads8482与tms320f28335接口及外围电路
由于加速度计电流信号带有极性，采用ads8482采集正负信号需要配置设计输入的模拟电压信号。由于ads8482的+in和-in引脚接收的输入电压为0～4．096v，不能输入负电压，因此选用ref3020参考电压器件，其输出的2．048v输入至-in引脚，此参考电压也为tms320f28335片上a／d转换器提供参考电压基准。具体电路如图3所示，电容c38用于滤除高频噪音，以提高信噪比，adrfin为2．048v。模拟信号输入与数字量输出的关系是：引脚+in和-in的电压差在-vref～+vref范围内，对应的数字量在-131073～13l072。
a／d转换器ads8482采用+5v的模拟电源（+va）和数字电源（+vdb）。引脚+vdb可直接连接至3v或5v电压系统。而tms320f28335的i／o电压为+3．3v，因此，ads8482的引脚+vdb必须设置成3．3v。该设计的参考基准电压引用片上输出，数据总线配置成18位，一次读操作模式。因此ads8482的busl8／16，byte引脚由cpld控制，全设置为o。其具体接口电路如图4所示。
tms320f28335的xzcs6和xrdn读信号经cpld与门等设置连接到ads8482片选信号cs和读信号rd上，因此0x100000～ox200000的任意一个地址都可对a／d转换器进行读操作。ads8482的启动转换信号convst经cpld配置到dsp的一个i／o引脚，通过软件程序控制启动a／d转换器。ad-s8482转换参考电压利用片上参考电压输出作为输入。将引脚refout连接到运放的正输入端，设计一个电压跟随环节，将输出电压直接连接到ads8482引脚的refin上。模拟信号进入a／d采样端前，用二极管进行保护，防止输入电压过大，以免ads8482损坏。
3、软件程序设计
tms320f28335上电通过检测a12～a15电平来选择工作模式，本程序是从片内。flash启动，因此在cpld中将这些i／o接口设置为高电平。上电后先装载，把flash中的程序搬移到片内低16kbram中运行。主程序完成数据读取和处理运算，并将处理后的数据用tms320f28335片上自带的一路串口按4ms输出至pc机，波特率配置成115．2kb／s，并使能串口16字节的fifo。图5为程序主流程。
利用tyms320f28335中的定时器to，完成系统4ms定时和ads8482定时采数方式，每50μs发生一次定时器中断。中断函数部分采数代码如下：
4、结束语
本文以ads8482型a／d转换器与tms320f28335在加速度信号采集中应用为基础，详细讨论ads8482与tms320f28335的接口设计和工作原理，并提供该系统设计的部分硬件设计和软件代码。该设计方案也可用于其他高速数据采集，以及微弱信号检测信号等场合。